单个 Cu 原子位点的空间位置调节实现了高效的纳米酶光催化剂杀菌活性
Honghui Ou1, Yuping Qian2, Lintian Yuan2
1School of Chemical Engineering and Technology, Xi'an Jiaotong University, Xi'an, 710049, P. R. China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|July 27, 2023
概括
研究人员通过将铜原子放置在聚乙胺胺层中来增强单原子纳米酶活性. 这改善了对黄金葡萄球菌的光催化灭菌,使抗生素有效性与低剂量光照相相匹配.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 单原子纳米酶在灭菌和治疗方面表现有前途,但通常具有不令人满意的催化性能.
- 在纳米平台上优化单原子位点的空间布局对于增强其活动至关重要.
研究的目的:
- 研究单原子位点的空间定位对纳米酶催化活性的影响.
- 开发改进的单原子纳米酶,用于增强光催化灭菌.
主要方法:
- 合成了两种类型的铜单原子位数聚(胺胺) 纳米酶:中间层 (CuL /PHI) 和内平面 (CuP /PHI).
- 采用实验和理论分析来研究铜原子的协调环境和电子结构.
- 在可见光照射下评估了对黄金葡萄球菌的光催化杀菌活性.
主要成果:
- 与平面内定位相比,铜原子在CuL/PHI的介层定位显著改变了协调号,键长和电子结构.
- 这种结构调节促进了光诱导的电子迁移和氧激活,从而产生了高效的活性氧物种 (ROS).
- CuL /PHI在10分钟的低剂量的光照射后,与抗生素相比,大约达到100%的光催化杀菌效果对金黄色葡萄球菌.
结论:
- 调整单原子位点的空间位置是增强纳米酶催化活性的有效策略.
- 在PHI纳米平台中,层间放置的铜单个原子在产生光催化灭菌的ROS方面表现出卓越的性能.
- CuL /PHI 显示出作为一种高效和低剂量抗菌剂的显著潜力.
